Проведення розрахунків оперативного (аварійного) прогнозування.
На об'єкті зруйнувалась необвалована ємність, яка вміщує 10 т хлору. Метеоумови: температура повітря +20ºС, інверсія, швидкість вітру 2 м/с, напрямок вітру – східний.
Приклад виконання задачі 4.
Вихідні данні:
- ємність з хлором Q = 10т.;
- температура повітря +20ºС;
- швидкість вітру 2 м/с;
- напрямок вітру – східний.
Провести розрахунки оперативного (аварійного) прогнозування під час виникнення надзвичайної ситуації.
Розв’язання.
1. Визначаємо за швидкістю вітру 2 м/с коефіцієнт кутового розміру зони можливого зараження (за табл. 7), φ = 90º.
Таблиця 7
Кутові розміри зони можливого зараження від швидкості вітру
V м/с | < 0,5 | 0,6 - 1 | 1,1 - 2 | > 2 |
º | 360º | 180º | 90º | 45º |
2. Визначаємо глибину розповсюдження хмари зараженого повітря (за табл. 11), Г = 11, 3 км.
3. Визначаємо площу зони можливого хімічного зараження за формулою:
100,21 км2
4. Визначаємо площу прогнозованої зони хімічного зараження по формулі:
13,65 км2
де: К – коефіцієнт, який залежить від ступеня стійкості повітря (табл. 7).
Г – глибина розповсюдження хмари зараженого повітря;
N – час на яке розраховується глибина ПЗХЗ (в прикладі приймаємо на 4 год.).
Таблиця 8
Коефіцієнт «К» який залежить від ступеня стійкості повітря
інверсія | ізотермія | конвекція |
0,081 | 0,133 | 0,235 |
5. Визначаємо по табл. 9 час випарювання хлору Т =1.12 год.[2]
Таблиця 9
Час випарювання хлору
Назва НХР | V, м/с | ХАРАКТЕР РОЗЛИВУ | |||||||||||
«вільно» | «у піддон» | ||||||||||||
Н = 0,05 м | Н = 1 м | Н = 3 м | |||||||||||
Температура повітря, °C | |||||||||||||
-20 | -20 | -20 | |||||||||||
хлор | 1,50 1,12 0,90 0,75 0,65 0,40 | 23,9 18,0 14,3 12,0 10,2 6,0 | 83,7 62,9 50,1 41,8 35,8 20,9 | ||||||||||
6. Знаходимо ширину ПЗХЗ при інверсії:
7. Наносимо на мапу (схему) зону хімічного зараження (рис. 3).
Рис. 3.Схема зони хімічного зараження місцевості.
Таблиця 10
Час випарювання аміаку
Назва НХР | V, м/с | ХАРАКТЕР РОЗЛИВУ | |||||||||||
«вільно» | «у піддон» | ||||||||||||
Н = 0,05 м | Н = 1 м | Н = 3 м | |||||||||||
Температура повітря, °C | |||||||||||||
-20 | -20 | -20 | |||||||||||
аміак | 1,40 1,05 0,82 0,68 0,58 0,34 | 21,8 16,4 13,1 10,9 9,31 5,45 | 76,3 57,4 45,7 38,2 32,6 19,1 | ||||||||||
Таблиця 11
Глибина зони хімічного зараження НХР
Кількість НХР (Q) ,т | Температура ºC | ІНВЕРСІЯ | |||||||||||||||||||||||
ХЛОР | АМІАК | ||||||||||||||||||||||||
Швидкість вітру (V), м/с | |||||||||||||||||||||||||
0,5 | -20 | 2,65 | 1,65 | 1,45 | 1,30 | ||||||||||||||||||||
2,85 | 1,85 | 1,55 | 1,40 | ||||||||||||||||||||||
+20 | 3,15 | 2,05 | 1,65 | 1,50 | |||||||||||||||||||||
-20 | 4,25 | 2,70 | 2,15 | 1,90 | <0,5 | ||||||||||||||||||||
4,65 | 2,90 | 2,30 | 2,05 | ||||||||||||||||||||||
+20 | 4,80 | 3,00 | 2,40 | 2,10 | |||||||||||||||||||||
-20 | 8,35 | 5,10 | 3,95 | 3,35 | 1,15 | 0,80 | 0,65 | 0,55 | |||||||||||||||||
8,75 | 5,30 | 4,15 | 3,50 | 1,25 | 0,85 | 0,70 | 0,60 | ||||||||||||||||||
+20 | 9,20 | 5,60 | 4,35 | 3,70 | 1,3 | 0,90 | 0,75 | 0,65 | |||||||||||||||||
5,0 | -20 | 11,6 | 6,90 | 5,30 | 4,50 | 1,5 | 1,00 | 0,85 | 0,75 | ||||||||||||||||
12,2 | 7,30 | 5,60 | 4,70 | 1,60 | 1,10 | 0,95 | 0,85 | ||||||||||||||||||
+20 | 12,8 | 7,60 | 5,80 | 4,90 | 1,65 | 1,15 | 1,00 | 0,90 | |||||||||||||||||
-20 | 17,7 | 10,4 | 7,90 | 6,60 | 2,30 | 1,50 | 1,20 | 1,05 | |||||||||||||||||
18,5 | 10,9 | 8,30 | 6,90 | 2,45 | 1,55 | 1,30 | 1,15 | ||||||||||||||||||
+20 | 19,3 | 11,3 | 8,60 | 7,20 | 2,65 | 1,75 | 1,45 | 1,25 | |||||||||||||||||
-20 | 27,1 | 15,7 | 11,8 | 9,80 | 3,80 | 2,35 | 1,90 | 1,60 | |||||||||||||||||
28,3 | 16,4 | 12,3 | 10,2 | 4,05 | 2,55 | 2,05 | 1,8 | ||||||||||||||||||
+20 | 29,7 | 17,2 | 12,9 | 10,7 | 4,3 | 2,70 | 2,15 | 1,90 | |||||||||||||||||
-20 | 35,0 | 20,1 | 15,0 | 12,4 | 4,90 | 3,05 | 2,40 | 2,10 | |||||||||||||||||
36,7 | 21,0 | 15,7 | 12,9 | 5,25 | 3,25 | 2,60 | 2,25 | ||||||||||||||||||
+20 | 38,5 | 22,0 | 16,4 | 13,5 | 5,45 | 3,40 | 2,70 | 2,35 | |||||||||||||||||
-20 | 48,2 | 27,3 | 20,3 | 16,6 | 6,60 | 4,05 | 3,20 | 1,25 | |||||||||||||||||
50,4 | 28,6 | 21,2 | 17,3 | 6,85 | 4,20 | 3,30 | 1,35 | ||||||||||||||||||
+20 | 52,9 | 30,0 | 22,1 | 18,1 | 7,20 | 4,40 | 3,45 | 2,45 | |||||||||||||||||
-20 | 59,9 | 33,7 | 24,8 | 20,3 | 8,10 | 4,95 | 3,85 | 3,25 | |||||||||||||||||
62,6 | 35,2 | 25,9 | 21,1 | 8,45 | 5,15 | 4,00 | 3,40 | ||||||||||||||||||
+20 | 65,6 | 36,8 | 27,1 | 22,0 | 8,90 | 5,45 | 4,20 | 3,60 | |||||||||||||||||
-20 | 75,0 | 41,9 | 30,8 | 25,0 | 10,2 | 6,20 | 4,75 | 3,95 | |||||||||||||||||
78,7 | 43,8 | 32,1 | 26,1 | 10,8 | 6,50 | 5,00 | 4,15 | ||||||||||||||||||
+20 | 82,2 | 45,9 | 33,6 | 27,2 | 11,3 | 6,75 | 5,20 | 4,35 | |||||||||||||||||
-20 | 81,6 | 59,2 | 47,8 | 20,1 | 11,8 | 9,00 | 7,40 | ||||||||||||||||||
85,4 | 61,9 | 49,9 | 21,0 | 12,4 | 9,30 | 7,70 | |||||||||||||||||||
+20 | 89,5 | 64,8 | 52,2 | 21,9 | 12,9 | 9,70 | 8,00 | ||||||||||||||||||
Кількість НХР (Q) ,т | Температура ºC | ІЗОТЕРМІЯ | |||||||||||||||||||||||
ХЛОР | АМІАК | ||||||||||||||||||||||||
Швидкість вітру (V), м/с | |||||||||||||||||||||||||
0,5 | -20 | 1,10 | 0,75 | 0,60 | 0,50 | <0,5 | <0,5 | ||||||||||||||||||
1,20 | 0,85 | 0,65 | 0,55 | 0,50 | <0,5 | ||||||||||||||||||||
+20 | 1,30 | 0,95 | 0,70 | 0,60 | 0,50 | <0,5 | |||||||||||||||||||
1,0 | -20 | 1,65 | 1,10 | 0,95 | 0,85 | 0,75 | 0,60 | ||||||||||||||||||
1,75 | 1,20 | 1,00 | 0,90 | 0,80 | 0,65 | ||||||||||||||||||||
+20 | 1,80 | 1,25 | 1,10 | 1,00 | 0,90 | 0,70 | |||||||||||||||||||
3,0 | -20 | 3,30 | 2,10 | 1,70 | 1,50 | 1,30 | 1,00 | < 0,5 | |||||||||||||||||
3,70 | 2,30 | 1,90 | 1,65 | 1,50 | 1,15 | ||||||||||||||||||||
+20 | 3,90 | 2,50 | 2,00 | 1,80 | 1,60 | 1,20 | |||||||||||||||||||
5,0 | -20 | 4,70 | 2,95 | 2,35 | 2,05 | 1,90 | 1,40 | < 0,5 | |||||||||||||||||
5,05 | 3,15 | 2,60 | 2,20 | 2,00 | 1,45 | ||||||||||||||||||||
+20 | 5,25 | 3,25 | 2,60 | 2,30 | 2,05 | 1,50 | |||||||||||||||||||
-20 | 7,10 | 4,35 | 3,40 | 2,90 | 2,65 | 1,95 | 1,15 | 0,80 | 0,65 | 0,55 | 0,5 | < 0,5 | |||||||||||||
7,35 | 4,50 | 3,50 | 3,05 | 2,75 | 2,05 | 1,25 | 0,85 | 0,70 | 0,60 | 0,55 | < 0,5 | ||||||||||||||
+20 | 7,80 | 4,75 | 3,70 | 3,20 | 2,90 | 2,15 | 1,30 | 0,90 | 0,75 | 0,65 | 0,60 | < 0,5 | |||||||||||||
-20 | 11,0 | 6,45 | 5,05 | 4,25 | 3,80 | 2,80 | 1,45 | 1,00 | 0,80 | 0,70 | 0,65 | 0,50 | |||||||||||||
11,6 | 6,75 | 5,35 | 4,50 | 4,00 | 3,95 | 1,55 | 1,10 | 0,90 | 0,75 | 0,70 | 0,55 | ||||||||||||||
+20 | 12,1 | 7,10 | 5,55 | 4,70 | 4,15 | 3,05 | 1,60 | 1,35 | 0,95 | 0,80 | 0,75 | 0,60 | |||||||||||||
-20 | 14,2 | 8,35 | 6,40 | 5,35 | 4,70 | 3,40 | 1,80 | 1,25 | 1,00 | 0,85 | 0,80 | 0,60 | |||||||||||||
14,8 | 8,75 | 6,70 | 5,60 | 4,90 | 3,60 | 1,95 | 1,30 | 1,10 | 0,95 | 0,85 | 0,65 | ||||||||||||||
+20 | 15,5 | 9,15 | 6,95 | 5,80 | 5,10 | 3,70 | 2,05 | 1,40 | 1,20 | 1,00 | 0,90 | 0,70 | |||||||||||||
-20 | 19,3 | 11,3 | 8,80 | 7,20 | 6,30 | 4,45 | 2,60 | 1,70 | 1,35 | 1,20 | 1,15 | 0,85 | |||||||||||||
20,2 | 11,8 | 9,15 | 7,50 | 6,55 | 4,65 | 2,75 | 1,80 | 1,45 | 1,30 | 1,20 | 0,90 | ||||||||||||||
+20 | 21,1 | 12,4 | 10,0 | 7,80 | 6,80 | 4,80 | 3,00 | 1,95 | 1,60 | 1,40 | 1,30 | 0,95 | |||||||||||||
-20 | 23,6 | 13,8 | 10,4 | 8,60 | 7,50 | 5,25 | 3,55 | 2,25 | 1,80 | 1,55 | 1,40 | 1,00 | |||||||||||||
24,7 | 14,3 | 10,8 | 8,90 | 7,80 | 5,45 | 3,70 | 2,35 | 1,90 | 1,65 | 1,50 | 1,10 | ||||||||||||||
+20 | 26,0 | 15,1 | 11,3 | 9,30 | 8,15 | 5,70 | 3,85 | 2,40 | 1,95 | 1,70 | 1,55 | 1,15 | |||||||||||||
-20 | 29,6 | 17,1 | 12,9 | 10,7 | 9,30 | 6,30 | 4,10 | 2,60 | 2,05 | 1,80 | 1,65 | 1,25 | |||||||||||||
30,9 | 17,9 | 13,4 | 11,1 | 9,65 | 6,55 | 4,45 | 2,80 | 2,25 | 1,90 | 1,80 | 1,30 | ||||||||||||||
+20 | 32,5 | 18,7 | 14,0 | 11,6 | 10,1 | 6,85 | 4,60 | 2,90 | 2,30 | 2,00 | 1,85 | 1,35 | |||||||||||||
-20 | 59,3 | 33,4 | 24,6 | 20,1 | 17,3 | 11,2 | 8,00 | 4,90 | 3,80 | 3,05 | 2,80 | 2,10 | |||||||||||||
62,0 | 34,9 | 25,7 | 20,9 | 18,0 | 11,7 | 8,35 | 5,10 | 4,00 | 3,20 | 3,00 | 2,15 | ||||||||||||||
+20 | 65,0 | 36,5 | 26,8 | 21,9 | 18,8 | 12,2 | 8,85 | 5,40 | 4,20 | 3,25 | 2,95 | 2,20 | |||||||||||||
Таблиця 12
Варіанти вихідних даних до задачі 4
Вихідні дані | Варіанти | ||||||||||||
Хлор (Q), т | 0,5 | ||||||||||||
Швидкість вітру (V), м/с | |||||||||||||
Напрямок вітру, º | |||||||||||||
Час розрахунку глибини ПЗХЗ, (N) | |||||||||||||
Ступінь вертикальної стійкості повітря | Інверсія | ||||||||||||
Темпер. повітря t, ºC | +20 | -20 | +20 | -20 | +20 | -20 | +20 | -20 | -20 | ||||
Вихідні дані | Варіанти | ||||||||||||
Аміак(Q), т | |||||||||||||
Швидкість вітру (V), м/с | |||||||||||||
Напрямок вітру, º | |||||||||||||
Час розрахунку глибини ПЗХЗ, (N) | |||||||||||||
Ступінь вертикальної стійкості повітря | Інверсія | ||||||||||||
Темпер. повітря t, ºC | +20 | -20 | +20 | -20 | +20 | -20 | +20 | +20 | -20 | -20 | |||
Вихідні дані | Варіанти | ||||||||||||
Хлор (Q), т | 0,5 | 0,5 | |||||||||||
Швидкість вітру (V), м/с | |||||||||||||
Напрямок вітру, º | |||||||||||||
Час розрахунку глибини ПЗХЗ, (N) | |||||||||||||
Ступінь вертикальної стійкості повітря | Інверсія | ||||||||||||
Темпер. повітря t, ºC | +20 | -20 | -20 | +20 | +20 | +20 | -20 | +20 | +20 | -20 | |||
Вихідні дані | Варіанти | ||||||||||||
Аміак (Q), т | |||||||||||||
Швидкість вітру (V), м/с | |||||||||||||
Напрямок вітру, º | |||||||||||||
Час розрахунку глибини ПЗХЗ, (N) | |||||||||||||
Ступінь вертикальної стійкості повітря | Інверсія | ||||||||||||
Темпер. повітря t, ºC | +20 | -20 | +20 | -20 | -20 | -20 | +20 | +20 | +20 | -20 | |||
Вихідні дані | Варіанти | ||||||||||||
Хлор (Q), т | |||||||||||||
Швидкість вітру (V), м/с | |||||||||||||
Напрямок вітру, º | |||||||||||||
Час розрахунку глибини ПЗХЗ, (N) | |||||||||||||
Ступінь вертикальної стійкості повітря | Інверсія | ||||||||||||
Темпер. повітря t, ºC | +20 | -20 | +20 | -20 | -20 | -20 | +20 | +20 | +20 | -20 | |||
Вихідні дані | Варіанти | ||||||||||||
Аміак (Q), т | |||||||||||||
Швидкість вітру (V), м/с | |||||||||||||
Напрямок вітру, º | |||||||||||||
Час розрахунку глибини ПЗХЗ, (N) | |||||||||||||
Ступінь вертикальної стійкості повітря | Ізотермія | ||||||||||||
Темпер. повітря t, ºC | -20 | +20 | -20 | +20 | -20 | -20 | -20 | +20 | +20 | +20 | -20 |
Вихідні дані | Варіанти | ||||||||||||
Аміак (Q), т | |||||||||||||
Швидкість вітру (V), м/с | |||||||||||||
Напрямок вітру, º | |||||||||||||
Час розрахунку глибини ПЗХЗ, (N) | |||||||||||||
Ступінь вертикальної стійкості повітря | Ізотермія | ||||||||||||
Темпер. повітря t, ºC | +20 | -20 | +20 | -20 | -20 | -20 | +20 | +20 | +20 | -20 | |||
Вихідні дані | Варіанти | ||||||||||||
Хлор (Q), т | |||||||||||||
Швидкість вітру (V), м/с | |||||||||||||
Напрямок вітру, º | |||||||||||||
Час розрахунку глибини ПЗХЗ, (N) | |||||||||||||
Ступінь вертикальної стійкості повітря | Ізотермія | ||||||||||||
Темпер. повітря t, ºC | -20 | +20 | -20 | +20 | -20 | -20 | -20 | +20 | +20 | +20 | -20 |
Характер розливу небезпечної хімічної речовини.
Розлив хлору:
- для варіантів 1-13, 53-65 – при проливі "вільно" ;
- для варіантів 27-39, 92-104 – при проливі "у піддон".
Розлив аміаку:
- для варіантів 14-26, 40-52 – при проливі "вільно" ;
- для варіантів 66-91 – при проливі "у піддон".